3-巯基-1,2,4-三氮唑的应用与合成

2024/8/1 9:17:08 作者:电离式

介绍

3-巯基-1,2,4-三氮唑(3-Mercapto-1,2,4-triazole)是一种含有三氮唑环的有机化合物,它的结构由一个三氮唑环构成,其中3号位上的氮原子上连接有一个巯基(-SH),巯基是一个活泼的官能团,容易与多种化合物发生反应,如氧化、卤化和金属离子的络合反应。分子式为C2H3N3S。分子量为93.13 g/mol。外观为白色或类白色晶体或粉末。它在水和多数有机溶剂中的溶解性较低,但可能在极性溶剂如醇类或酮类中有一定的溶解度。在常温常压下相对稳定,但应避免与强氧化剂、强酸和强碱接触,以防发生化学反应。由于含有巯基,它可能具有一定的毒性,操作时应采取适当的防护措施。

3-巯基-1,2,4-三氮唑.jpg

图一 3-巯基-1,2,4-三氮唑

应用

3-巯基-1,2,4-三氮唑被广泛应用在医药、照相、助剂工业,是一种重要的化工中间体。由于3-巯基-1,2,4-三氮唑中巯基和氨基2个亲核位点,是很多医药的关键中间体。

合成

传统合成的缺点

传统的合成方法主要是甲基酮类化合物通过卤仿反应生成甲基酸,再经过酯化和肼解作用得到酰肼,再与硫氰化钾在酸性条件下成环,得到 3-巯基-1,2,4-三氮唑。此工艺步骤较多,收率低。

新合成方法

张玉芬[1]采用甲酰胺与氨基硫脲为原料,反应结束,后处理加水直接精制,冷却、过滤、干燥得到含量大于96%的产品,收率高达93%。

3-巯基-1,2,4-三氮唑的合成.png

图二 3-巯基-1,2,4-三氮唑的合成

在装有搅拌、温度计、冷凝器的烧瓶中,加入计量好的甲酰胺,开启搅拌,升温至100℃±2℃缓慢加入氨基硫脲,加料结束, 100℃±2℃保温反应3h,反应结束。后处理,降温至90℃,将水加入反应瓶中,继续降温冷却结晶,至0-5℃,保温1h,过滤、洗涤得到3-巯基-1,2,4-三氮唑湿品。用真空干燥箱干燥得到产品, 为类白色结晶。检测液相含量大于96%,熔点221~224℃。此反应是吸热反应,随温度的升高收率随之增加,但是当温度高于100℃时,由于甲酰胺分解加速,导致收率反而降低。所以100℃±2℃为最佳反应温度。随着甲酰胺物质的量的增加,收率也增加, 在1.2:1时收率达到最高,再增加,收率变化不大,反而有所下降。所以确定n 甲酰胺:n 氨基硫脲=1.2:1为最佳反应配比。当加入的水量越少时,收率越高,但是含量会降低影响品质,当水量大时,含量高收率偏低,所以确定 n 水: n 氨基硫脲=2:1时为最佳,质量合格,收率较高[1]。

参考文献

[1]张玉芬,朱玉梅.3-巯基-1,2,4-三氮唑合成研究[J].化工管理,2016,(26):80.

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